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【初步设计】【设备选型】【通用设备（阀门）】阀门的概述

发布时间：2016-09-07 来源：本站浏览次数：0次

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阀门（valve）是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质还分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门（201、304、316等），铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制等阀门材质。

定义

阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。

阀门是管路流体输送系统中控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动，阀门的工作压力可以从0.0013MPa到1000MPa 的超高压，工作温度可以c-270℃的超低温到1430℃的高温。

阀门的控制可采用多种传动方式，如手动、电动、液动、气动、涡轮、电磁动、电磁液动、电液动、气液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下，按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。

分类

按作用和用途

（1）截断类：如闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、针型阀、隔膜阀等。

截断类阀门又称闭路阀，截止阀，其作用是接通或截断管路中的介质。

止回阀，又称单向阀或逆止阀，止回阀属于一种自动阀门，其作用是防止管路中的介质倒流、防止泵及驱动电机反转，以及容器介质的泄漏。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。

防爆阀、事故阀等，安全阀的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值，从而达到安全保护的目的。

调节阀、节流阀和减压阀，其作用是调节介质的压力、流量等参数。

（2）真空类：如真空球阀、真空挡板阀、真空充气阀、气动真空阀等。其作用是在真空系统中，用来改变气流方向，调节气流量大小，切断或接通管路的真空系统元件称为真空阀门。

（3）特殊用途类：如清管阀、放空阀、排污阀、排气阀、过滤器等。

排气阀是管道系统中必不可少的辅助元件，广泛应用于锅炉、空调、石油天然气、给排水管道中。往往安装在制高点或弯头等处，排除管道中多余气体、提高管道路使用效率及降低能耗。

按主要参数

按公称压力

（1）真空阀：指工作压力低于标准大气压的阀门。

（2）低压阀：指公称压力PN ≤1.6Mpa 的阀门。

（3）中压阀：指公称压力PN 为2.5Mpa、4.0Mpa、6.4Mpa的阀门。

（4）高压阀：指公称压力PN 为10.0Mpa～80.0Mpa的阀门。

（5）超高压阀：指公称压力 PN≥100.0Mpa的阀门。

按工作温度

（1）超低温阀：用于介质工作温度 t<－101℃的阀门。

（2）常温阀：用于介质工作温度－29℃<t<120℃的阀门。

（3）中温阀：用于介质工作温度120℃<t<425℃的阀门。

（4）高温阀：用于介质工作温度t>425℃的阀门。

按驱动方式

按驱动方式分类分为自动阀类、动力驱动阀类和手动阀类

压缩空气驱动的阀门。液动阀：借助油等液体压力驱动的阀门。

此外还有以上几种驱动方式的组合，如气-电动阀等。

按公称通径

（1）小通径阀门：公称通径DN≤40mm的阀门。

（2）中通径阀门：公称通径DN为50～300mm的阀门。

（3）大通径阀门：公称阀门DN为350～1200mm的阀门。

（4）特大通径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀门

按结构特征

阀门结构特征

阀门的结构特征是根据关闭件相对于阀座移动的方向可分为：

（1）截门形：关闭件沿着阀座中心移动；如截止阀

（2）旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转；如旋塞阀、球阀

（3）闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动；如闸阀、闸门等

（4）旋启形：关闭件围绕阀座外的轴旋转；如旋启式止回阀等

（5）蝶形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转；如蝶阀、蝶形止回阀等

（6）滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动。如滑

按连接方法

（1）螺纹连接阀：阀体带有内螺纹或外螺纹，与管道螺纹连..

（2）法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道法兰连接。

（3）焊接连接阀门：阀体带有焊接坡口，与管道焊接连接。

（4）卡箍连接阀门：阀体带有夹口，与管道夹箍连接。

（5）卡套连接阀门：与管道采用卡套连接。

（6）对夹连接阀门：用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。

按阀体材料

（1）金属材料阀门：其阀体等零件由金属材料制成。如铸铁阀门、铸钢阀、合金钢阀、铜合金阀、铝合金阀、铅合金阀、钛合金阀、蒙乃尔合金阀等。

（2）非金属材料阀门：其阀体等零件由非金属材料制成。如塑料阀、搪瓷阀、陶瓷阀、玻璃钢阀门等。

以下为几种不锈钢阀门材料参数及具体运用

（1）角行程包括球阀、蝶阀、旋塞阀等分类

（2）直行程包括闸阀、截止阀、角座阀等。

这种分类方法既按原理、作用又按结构划分，是目前国际、国内最常用的分类方法。一般分闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。

由于阀门的用途是广泛的，因此它起的作用也是很大的。例如：在发电厂中阀门能够控制锅炉和汽轮机的运转；在石油、化工生产中，阀门同样也起着控制全部生产设备和工艺流程的正常运转。在其它部门也是这样。尽管如此，阀门同其它产品比较往往被人们忽视。例如：在安装机器设备时，人们往往把重点放在主要机器设备方面，却忽视了阀门。这样会使整个生产效率降低或停产、或造成种种其它事故发生。因此，对阀门的选用、安装、使用等都必须进行认真负责的工作。

电力驱动阀门是常用的驱动方式的阀门，通常称这种驱动装置形式的驱动装置为阀门电动装置，阀门电动装置的特点如下：1)启闭迅速，可以大大缩短启闭阀门所需的时间；2)可以大大减轻操作人员的劳动强度，特别适用于高压、大口径阀门；3)适用于安装在不能手动操作或难于接近的位置，易于实现远距离操纵，而且安装高度以不受限制；4)有利于整个系统的自动化；5)电源比气源和液源容易获得，其电线的敷设和维护也比压缩空气和液压管线简单得多。

阀门电动装置的缺点是构造复杂，在潮湿的地方使用更为困难，用于易爆介质时，需要采用隔爆措施。

阀门电动装置按所驱动的阀门类型不同，可分为Z型和Q型两大类。Z型阀门电动装置的输出轴可以转出很多圈，适用于驱动闸阀、截止阀、隔膜阀等；Q型阀门电动装置的输出轴只能旋转90°，适用于驱动旋塞阀、球阀和蝶阀等。按其防护类型有普通型、隔爆型(以B表示)、耐热型(以R表示)和三合一型(即户外、防腐、隔爆，以S表示)。

阀门电动装置一般由传动机构(减速器)、电动机、行程控制机构、转矩限制机构、手动-电动切换机构、开度指示器等组成。

气动和液动阀门

气动阀门和液动是以一定压力的空气、水或油为动力源，利用气缸(或液压缸)和活塞的运动来驱动阀门的，一般气动的空气压力小于0.8MPa，液动的水压或油压为2.5MPa~25MPa。如用于驱动隔膜阀；回转型气、液驱动装置用于驱动球阀、蝶阀或旋塞阀。液动装置的驱动力大，适用于驱动大口径阀门。如用于驱动旋塞阀、球阀和蝶阀时，必须将活塞的往复运动转换面回转运动。除了采用气缸或液压缸的活塞来驱动外，还有采用气动薄膜驱动的，因其行程和驱动力较小，故主要用于调节阀。

手动阀门

手动阀门是最基本的驱动方式的阀门。它包括用手轮、手柄或板手直接驱动和通过传动机构进行驱动两种。当阀门的启力矩较大时，可通过齿轮或蜗轮传动进行驱动，以达到省略的目的。齿轮传动分直齿圆柱齿轮传动和锥齿传动。齿轮传动减速比小，适用于闸阀和截止阀，蜗轮传动减速比较大，适用于旋塞闪、球阀和蝶阀。

国内现状

在阀门生产和研发的技术支持上，国内阀门并不比国外阀门落后，相反很多的产品在技术和创新上已经可以和国际企业相媲美。国内阀门行业的发展正在往高端现代化的方向前行。
　　
　　在工业化、城市化、改革和全球化四大力量推动下，我国阀门装备制造业前景还是宽广的，未来阀门产业高端化、国产化，现代化、将是今后阀门行业发展主要方向。追求不断的创新，为阀门企业创造出新的市场，才能让企业在竞争日益激烈的泵阀行业大潮中求生存、谋发展。

随着阀门技术的不断发展,阀门应用领域的不断拓宽,与之对应的阀门标准也越来越不可或缺。阀门行业产品进入一个创新的时期,不仅产品类别需要更新换代,企业内部管理也需要根据行业的标准深化改革。

因此，需要在充分运用现有标准的同时,展望未来,研究出能够运用于将来的新标准和新体系,从而推进阀门技术更高层次的发展。未来阀门行业将朝着两大主方向发展：一是由单一品种向多品种和多规格发展;二是朝着节能方向发展。

业内人士称，泵阀企业只有有效清晰地认识行业现状，不断加强优化自身产品，加强忧患意识，强化企业文化及市场服务理念，只有做到稳中求快、快中求精、精中求稳，才能让企业在竞争日益激烈的泵阀行业大潮中求生存、谋发展。

社会是个信息爆炸的时代，企业在产品上遇到竞争对手在所难免，行业存在竞争，对于一些企业来讲反而是件好事。因为有了竞争，企业提高了产品质量，提高了服务质量，消费者也用更少的钱获得了更好或者更多的消费和服务。市场是一个“筛子”，行业在发展进步的同时，市场也在优胜劣汰着行业内的企业。虽然目前球阀行业发展的现状势头正盛，国家扶持政策给予较大改观，市场需求量也不断加大，泵阀行业由于行业内的激烈竞争也使得国内泵阀相关技术精益求精，但是众多干扰因素表明，泵阀行业的发展前景不容乐观。

常用术语

GB/T 1047-2005标准规定，阀门的公称通径只是一个标识，由符号“DN”和数字的组合表示，公称尺寸不能代表实测的阀门口径值，阀门的实际口径值由相关的各标准规定，一般实测值（单位mm）不得小于公称尺寸数值的95%。公称尺寸分公制（符号：DN）和英制（符号：NPS），国标阀门采用公制，美标阀门为英制。公制DN数值如下：

优先选用的DN数值如下：

DN10，DN15，DN20，DN25，DN32，DN40，DN50，DN65，DN80，DN100，DN125，DN150，DN200 ，DN250，DN300，DN350，DN400，DN450，DN500，DN600，DN700，DN800，DN900，DN1000，DN1100，DN1200，DN1400,DN1600，DN1800，DN2000，DN2200，DN2400，DN2600，DN3000，DN3200，DN3500，DN4000

GB/T 1048-2005标准规定，阀门的公称压力也是一个标识，由符号“PN”和数字的组合表示，公称压力不能应用于计算目的，不代表阀门的实际测量值，公称压力的建立目的是简化阀门压力的规格数量，在选用时，设计单位、制造单位和使用单位均遵循向此规定最临近的数据靠的原则，公称尺寸的建立也是相同目的。公称压力分欧洲体系和美洲体系。中国的公称压力就是用欧洲体系标准。规格如下：

PN0.1，PN0.6，PN1.0，PN 2.5，PN6，PN10，PN16，PN25，PN40，PN63/64，PN100/110，PN150/160，PN260，PN320，PN420

CLASS：125LB，150LB，300LB，400LB，600LB，900LB，1500LB，2000LB，2500LB，3500LB，4500LB

使用

安装

1、阀门安装之前，应仔细核对所用阀门的型号、规格是否与设计相符；

2、根据阀门的型号和出厂说明书检查对照该阀门可否在要求的条件下应用；

3、阀门吊装时，绳索应绑在阀体与阀盖的法兰连接处，且勿拴在手轮或阀杆上，以免损坏阀杆与手轮；

4、在水平管道上安装阀门时，阀杆应垂直向上，不允许阀杆向下安装；

5、安装阀门时，不得采用生拉硬拽的强行对口连接方式，以免因受力不均，引起损坏；

6、明杆闸阀不宜装在地下潮湿处，以免阀杆锈蚀。

配套电动执行器

电动执行器多与阀门配套，应用于自动化控制系统。电动执行器的种类很多，在动作方式上各有不同，如角行程电动执行器是输出转角力矩，而直行程电动执行器是输出位移推力。电动执行器在系统应用时的种类，应根据阀门的工作需要进行挑选。

连接方式

一、法兰连接：

这是阀门中用得最多的连接形式。按结合面形状又可分为以下几种：

1、光滑式：用于压力不高的阀门。加工比较方便

2、凹凸式：工作压力较高，可使用中硬垫圈

3、榫槽式：可用塑性变形较大的垫圈，在腐蚀性介质中使用较广泛，密封效果较好。

4、梯形槽式：用椭圆形金属环作垫圈，使用于工作压力≥64公斤/平方厘米的阀门，或高温阀门。

5、透镜式：垫圈是透镜形状，用金属制作。用于工作压力≥100公斤/平方厘米的高压阀门，或高温阀门。

6、O形圈式：这是一种较新的法兰连接形式，它是随着各种橡胶O形圈的出现，而发展起来的，它在密封效连接形式。

二、对夹连接：

用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一起的连接形式。

三、对焊连接：

直接与管道焊接的

四、螺纹连接：

这是一种简便的连接方法，常用于小阀门。又分两种情况：

1、直接密封：内外螺纹直接起密封作用。为了确保连接处不漏，往往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充；其中聚四氟乙烯生料带，使用日见广泛；这种材料耐腐蚀性能很好，密封效果极佳，使用和保存方便，拆卸时，可以完整地将其取下，因为它是一层无粘性的薄膜，比铅油、线麻优越得多。

2、间接密封：螺纹旋紧的力量，传递给两平面间的垫圈，让垫圈起密封作用。

五、卡套连接：

卡套连接，它的连接和密封原理是，当旋紧螺母时，卡套受到压力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外锥面又在压力下与接头体内锥面密合，因而能够可靠地防止泄漏。

这种连接形式的优点是：

1、体积小，重量轻，结构简单，拆装容易；

2、连接力强，使用范围广，可耐高压（1000公斤/平方厘米）、高温（650℃）和冲击振动

3、可以选用多种材料，适合防腐蚀；

4、加工精度要求不高；便于高空安装。

卡套连接形式，已在中国某些小口径阀门产品中采用。

六、卡箍连接：

这是一种快速连接方法，它只需两个螺栓，适用于经常拆卸的低压阀门。

七、内自紧连接：

以上各种连接形式，都是利用外力来抵消介质压力，实现密封的。下面介绍利用介质压力进行自紧的连接形式。它的密封圈装在内锥体处，跟介质相向的一面成一定角度，介质压力传给内锥体，又传递给密封圈，在一定角度的锥面上，产生两个分力，一个与阀体中心线平行向外，另一个压向阀体内壁。后面这个分力便是自紧力。介质压力愈大，自紧力也愈大。所以这种连接形式，适合于高压阀门。它比法兰连接，要节省许多材料和人力，但也需要一定的预紧力，以便在阀内压力不高时，使用可靠。利用自紧密封原理做成的阀门，一般是高压阀门。

阀门连接的形式还很多，例如有的不必拆除的小阀门，跟管子焊接在一起；有的非金属阀门，采用承插式连接，等等。阀门使用者要根据具休情况具体对待。

技术水平现状

在经历过金融危机时代的世界经济正在逐渐恢复，同样中国阀门机电产品的进出口市场也在逐步稳健地增长，阀门行业的国际竞争程度将更加地激烈。我国阀门厂家与国外的大阀门厂商比较，我们存在较大差距的主要在高端技术方面。产品技术创新与提升成了阻挡中国阀门产品快速发展的一大绊脚石了。

阀门是工业上一种重要的流体控制设备，涉及到国民经济诸多部门，是国民经济的发展重要基础设备。经过几十年的发展，我国阀门产品已经形成十几大类，尤其在企业数量和产销量两方面稳居世界前列，但大多是小规模、低层次阀门的企业，产品也以中低端为主。

改革开放以来，阀门市场急速膨胀，国营企业受体制影响遭遇关停并转的危机，乡镇、民营企业因技术力量有限，只能进行模仿生产，这是造成国产阀门质量较低的主要原因。国家已经出台了振兴装备制造业的政策，尤其重点支持通用基础制造业的发展。我国正面临着从农业时代向工业化时代的转变，将大幅增加工业对阀门产品的需求。国家政策的支持和产品市场的巨大需求将是阀门产业飞速发展的强大动力。

市场分析者认为，阀门的发展趋势，将是相当一段时间市场的主要话题。未来型式将趋向于以下几个方面的开发应用发展。

首先，开发性能优良的水力控制阀，如排放量大、灵敏度高、耐腐蚀、耐摩擦、零泄漏的水力控制阀，开发一体化技术、电子计算机技术、监测技术水平高的水力控制阀，开发作业可行性好、安全性高、舒适性好的产品。

其次，开发高性能的大型调节阀以适应我国重大工程项目之需，开发微型调节阀，以满足开沟挖渠、埋线缆等窄小作业的需要，发展适应电站、石油、煤炭、水利、农田、城建各方面需要的新品种调节阀；开发对调节阀各种工况可监测、控制并改善操作人员劳动条件的智能电动调节阀。有前途的产品是：大中型智能电动调节阀、微型智能电动调节阀、遥控型智能电动调节阀。

另外，开发高安全性、高可行性和使用性能好的高水平产品，开发装备先进电子技术的阀门一体化的大型阀门，开发变形产品向通用化、标准化、系列化方向发展。

专家指出，农业生产中各种农用棚膜、地膜、农用节水阀门器材等阀门管道的应用在现代农业中应用广泛，农村阀门管道的应用也日益增多，仅是解决人畜钦水工程用阀门管材需求就相当可观。城市建筑中各种阀门管道的需求也大幅度增长。汽车制造业采用阀门制造汽车部件的日益增多，发达国家电站用阀门平均已超过100亿，我国电站阀门的平均使用量为70亿。这些都刺激了阀门产业的市场需求。

中国阀门制造行业已经能为用户部门提供大约十二大类，3000多个型号、4000多个规格的产品，其性能参数范围从真空阀门到1000Mpa的超高压阀门，温度从深冷-196摄氏度到高温570摄氏度。中国阀门的主要产品已基本上能满足国内市场的需要，阀门市场的成套率、成套水平和成套能力都有较大提高，国内阀门已经具备了一定的振兴基础。

但是，我国阀门行业中仍以中小企业为主，中国阀门制造行业在庞大的需求环境下，必将呈现出更好的发展前景。

2007年1-11月，中国阀门和旋塞的制造行业实现累计工业总产值84,288,398千元，比上年同期增长了31.47%；实现累计产品销售收入80,571,055千元，比上年同期增长了29.36%；实现累计利润总额5,772,097千元，比上年同期增长了44.16%。　2008年1-8月，中国阀门和旋塞的制造行业实现累计工业总产值73,321,603,000元，比上年同期增长了27.02%；实现累计产品销售收入70,451,147,000元，比上年同期增长了27.27%；实现累计利润总额4,470,009,000元，比上年同期增长了15.37%。　“十一五”及未来若干年，中国石油化工、天然气、冶金行业，电力、城市建设等各行业对阀门有大量的需求，“十一五”期间，中国对阀门的需求总量将达到345亿元，因此，阀门行业有着巨大的市场发展空间。

阀门质量主要性

不要看单单一个小阀门，有时候出现故障的话，影响很大，不但造成经济损失也会污染环境。在2014年7月的时候就单单一个槽罐车上的一个小阀门故障导致泄漏油罐车流出百米“汽油河”[1] 。阀门有一点点大的，有好几米的大的，小小的阀门都将造成这样的损失，可想而知大型阀门一旦出现故障那情况不可想象，所以阀门不管是大小都非常注重与质量。

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